海河水利史

[拼音]：xinxi chuli

[英文]：information processing

為一定目的對載荷資訊的隨機訊號所進行的變換。對非隨機訊號進行的變換，常稱為訊號處理。由於資訊通常載在一定的訊號上，對資訊的處理總是通過對訊號的處理來實現。所以，資訊處理往往和訊號處理具有類同的含義。資訊處理的目的主要是：

（1）提高有效性；

（2）提高抗干擾性；

（3）改善主觀感覺的效果；

（4）對資訊進行識別和分類；

（5）分離和選擇資訊。總的來說是為了更好地與信宿的性質相匹配，捨棄那些對信宿無關的部分，突出信宿需要的有用部分。

資訊處理的一個基本規律是“資訊不增原理”。這個原理表明，對載荷資訊的訊號所作的任何處理，都不可能使它所載荷的資訊量增加。一般來說，處理的結果總會損失資訊，而且處理的環節和次數越多這種損失的機會就越大，只有在理想處理的情況下，才不會丟失資訊，但是也不能增加資訊。下圖不等式中I(U;W)，…等表示互資訊。雖然資訊處理不能增加資訊量，卻可以突出有用資訊，提高資訊的可利用性。隨著資訊理論和計算機技術的發展，資訊處理技術得到越來越廣泛的應用。

提高有效性的資訊處理

根據信宿的性質和特點，壓縮資訊量的各種方法都屬於這一類。例如，通過過濾、預測、信源編碼和閾變換等方法，就可以在一定程度上壓縮頻帶、壓縮動態範圍、壓縮資料率。在允許一定失真條件下，資訊率-失真理論是這類資訊處理技術的理論基礎。

提高抗干擾性的資訊處理

為了提高抗干擾的能力，針對干擾的性質和特點，對載荷資訊的訊號進行適當的變換和設計。例如，通過過濾和綜合來消除畫面的條紋干擾或孤立斑點；通過適當的設計使訊號具有較強的相關性來抑制隨機噪聲的干擾；通過對訊號附加適當的剩餘，使訊號具有發現和糾正錯誤的能力等，都是這類資訊處理技術的應用例項。

改善主觀感覺效果的資訊處理

這類技術主要應用在影象處理方面。例如通過灰度變換和修正，通過頻率成分的加重和調整來改善影象的質量；為了便於觀察影象各個部分的差別，把灰度差轉換為色彩差，形成假彩色圖等。此外，廣播中的立體聲處理也是改善主觀感覺效果的資訊處理技術。

識別和分類的資訊處理

這是資訊處理技術發展較快的一個分支，通常稱為模式識別。這種方法的要點是：根據使用者要求，合理地抽取模式的特徵，然後根據一定的準則來對模式進行識別和分類。具體實現的方法主要有兩類：基於模式的統計特徵和統計推斷理論的統計識別方法；基於模式結構特徵和文法推理的文法識別方法。統計識別方法要求先抽取模式的特徵，得到原始的特徵空間，然後把它變換到低維空間，並根據一定的準則（如最小均方誤差準則、最大熵準則等）對它進行分類（線性分類或非線性分類，後者具有較好的分類效果，但比較複雜）。文法識別方法要求先選取模式的元素（即結構特性），然後進行文法分析和推斷，通過樣板匹配的方法，按照相似度準則來識別模式。數碼識別、文字識別、語聲識別和特定圖形(如指紋、染色體、癌細胞等)的識別等都取得了較大進展。

選擇與分離的資訊處理

通常從內容隨時增減變動的資料庫中有選擇地提取資訊，或情報檢索和文字加工等，都屬於資訊選擇。另外一類是分離資訊，如在多數人交談的環境中，只選取一個人的講話。這需要有發話者的語聲識別器。例如，利用基頻和音調等特徵來識別出選擇的物件，然後再將有關資訊提取出來。在場景識別中，為了從背景中將活動物體影象分離出來，可以仿照蛙眼識別活動目標的原理，通過側抑制方法來實現。

資訊處理一般是對電訊號進行的處理，但也有對光訊號、超聲訊號等直接進行處理的。在影象處理中，通常採用序列處理。為了適應複雜影象實時處理等需要，還要研究並行處理的技術。在計算機技術不斷髮展的基礎上，如能加上對事物的理解、推理和判斷能力，資訊處理的效果就會有更大的改進。